JPS62197930A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents

光学的情報記録再生装置

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JPS62197930A
JPS62197930A JP3988486A JP3988486A JPS62197930A JP S62197930 A JPS62197930 A JP S62197930A JP 3988486 A JP3988486 A JP 3988486A JP 3988486 A JP3988486 A JP 3988486A JP S62197930 A JPS62197930 A JP S62197930A
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JP
Japan
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defocus
light
output
objective lens
recording
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JP3988486A
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Toyoaki Takeuchi
竹内 豊明
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 本発明は記録媒体に集光照射する光学系をディフォーカ
ス状態に設定可能とした光学的情報記録再生装置に関す
る。
[従来の技術] 近年、光ビームを記録媒体に集光照射することによって
、記録媒体に情報の書込み(記録)をしたり、記録時よ
りは弱い光ビームを集光照射し、その戻り光を受光する
ことによって記録媒体に記録されている情報の読出しく
再生)を行うことのできる光学的情報記録再生装置が広
く用いられる状況にある。
上記光学的情報記録再生装置の光源としては、小型化の
ためあるいは今後益々低コスト化が可能な半導体レーザ
(レーザダイオード)が用いられるのが一般的である。
半導体レーザは、温度、経時変化等の原因により、所定
の発光パワーに対応する駆動電流1+Iffが大きく変
化する。そこで、所定の発光パワーを臀るためには、駆
動電流を制御する必要性が生じる。
この制御動作は、一般にA P C(Auto Pow
er Control)制御と呼ばれるが、特願昭59
−245483号において、本出願人が提案したものに
は、実際の記録再生動作に入る以前の、いわゆる初期設
定段階(イニシャルモード時)において記録用パワーで
レーザダイオードを実際に発光させ、その時の駆動電流
値を記憶し、実際の記録時では、まずこの記憶された駆
動電流で発光させ、後は残りの誤差分をフィードバック
制御によりとり除こうとするものである。この方法はO
m八から立上げていって目標値に達するよりも、すばや
い制御が可能である。
ところで、このイニシャルモード時における記録パワー
発光は、単に駆動電流値の検出を目的とするもので、記
録媒体上の情報を破壊することは避けなければならない
。そこで、この従来例では、対物レンズのフォーカスサ
ーボ系に故意にオフセット信号を重畳し、ディフォーカ
スの状態とすることによって、高出力パワーで発光され
たとしても記録面が破壊されないようにしている。
[発明が解決すべき問題点] 記録情報が破壊されるととり返しのつかないことになる
ので、ディフォーカス状態へは確実な切り替えがなされ
なければならない。ところが、上記従来例では、ディフ
ォーカス状態にあることを検出し、確認することは行わ
れていない。従ってアクチュエータの故障、サーボ系の
くずれなどにより、ディフォーカスではなく、フォーカ
ス状態になっていたとしても、オフセット信号型・瞥後
は自動的に高出力で発光し、記録面の破壊を防止するこ
とはできなかった。
本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、記録
媒体に集光照射する光学系を確実に1イフオーカスでき
るようにした光学的情報記録再生装置を提供することを
目的とする。
[問題点を解決するための手段及び作用]本発明では、
基盤に記録層を設けた記録媒体と対物レンズ側との距離
に依存して、基盤面及び記録層面からの各戻り光のレベ
ルが変化する特性を示す反射光の総和光量を受光し、こ
の総和光量が前記特性上の所定のディフォーカスエリア
に存在するか否かのディフォーカスエリア検出手段を設
け、この検出手段にて対物レンズをディフォーカス状態
に設定するブイフォーカス調整手段を形成している。
し実施例〕 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。
第1図ないし第5図は本発明の1実施例に係り、第1図
は1実施例におけるディフォーカス検出手段を示し、第
2図は1実施例の装置を示し、第3図は記録媒体側から
の戻り光を受光する光ディテクタの総和先組特性を示し
、第4図は第1図の各部の信号出力を示し、第5図は対
物レンズをディフォーカス状態に設定するフローチャー
トを示す。
第2図に示すように1実施例の光学的情報記録再生装置
1はスピンドセルモータ2で回転駆動される円盤状記録
媒体としてのディスク3に対向して、光学式ピックアッ
プ4が配設され、この光学式ピックアップ4はキャリッ
ジ等に取付けられ、リニアモータ等の移動手段によって
ディスク3の半径方向(ディスク3の同心円状又はスパ
イラル状トラックを横断する方向)に移動できるように
しである。
上記光学式ピックアップ4には、ディスク3に光ビーム
を集光照射すると共に、ディスク3からの戻り光を受光
して再生信号とか制御信号を得ることができる光学系が
収納されている。
即ち、光ビームを発生するレーザダイオード6の光ビー
ムは、コリメータレンズ7で平行光束にされ、波形整形
プリズム8によって楕円形の拡がりの光束は円形光束に
され、偏光ビームスプリッタ9に入射される。この偏光
ビームスプリッタ9に入射される光束は、例えばS偏光
であり、この偏光ビームスプリッタ9で殆んど全て反射
された後、λ/4板11で円偏光にされ、さらに対物レ
ンズ12で集光されてディスク3に照射される。
このディスク3で反射つれた戻り光は、対物レンズ12
で集光され、λ/4板11でP偏光にされた後、偏光ビ
ームスプリッタ9を殆んど仝て透過する。この透過光束
は臨界角プリズム13に入射され、この臨界角プリズム
13のほぼ臨界角設定面で反射された光は、4分割光デ
ィテクタ14で受光される。
この4分割光ディテクタ14はトラック方向に隣接する
各1対の光デイテクタ素子が加算器15゜16で加算後
、差動アンプ17で差動出力を得ることによってトラッ
キングエラー信号STEを得ている。
又、トラック方向と直交する方向に隣接する各1対の光
デイテクタ素子が加算器18.19でそれぞれ加算され
た後、差動アンプ21で差動出力を得ることによって、
フォーカスエラー信号SFEを得るようにしている。又
、上記加算器18.19の出力をさらに加算アンプ22
で加算して、戻り光の総和光量信号5SoHを得ている
上記トラッキングエラー信号S■[は、スイッチング回
路23、位相補償回路(第2図ではp、c。
と略記)24、ドライブ回路25を経てレンズアクチュ
エータを形成するトラッキング駆動コイル26に印加さ
れ、前記スイッチング回路23をオンすることによって
対物レンズ12をトラッキング状態に保持することがで
きるようにしである。
又、上記フォーカスエラー信号SF[は、スイッチング
回路27、位相補償回路28、加算ドライバ・アンプ2
9を経てフォーカス駆動コイル30に印加されるように
してあり、このフォーカスエラー信号SFE成分のみに
よる制御によって、対物レンズ12をフォーカス状態に
保持できるようにしである。 ところで、この装置1を
動作させるイニシャルモード時には、フォーカスされた
状態でディスク3にスポット光が照射されたりすると、
ディスク3に記録された情報を破壊したり、不必要な情
報を書き込んでしまう虞れ等が生じたりするため、第1
図に示すようなディフォーカスエリア検出回路31が設
けである。
このディフォーカスエリア検出回路31は、ディスク3
と対物レンズ12との距離ρに対して戻り光量が変化し
、従って総和光量信号S  も第UN 3図に示すように変化する。この変化特性におけるディ
フォーカスエリア(符号ADFで示す)の検出を行い、
この信号出力で対物レンズ12をこのディフォーカスエ
リアADFに保持する動作を行うことができるようにし
ている。
上記第3図に示す総和光M信M 3   は、対物UN レンズ12がディスク3の基盤表面からの戻り光信号成
分P1と、この基盤に形成された記録層面からの戻り光
信号成分P2どの加算合成した戻り光信号P3になる。
従って、これら両成分P1゜P2との間では谷間となる
ディフォーカスエリアが生じることになり、このディフ
ォーカスエリアにおけるレベルVO以下のディフォーカ
スエリアADFに、対物レンズ12を保持することによ
って、上記不都合を解消するものである。
尚、上記レベルVO以下では、光ビームを照射しつづけ
ても記録情報の破壊が生じないディフォーカスレベルと
なるものである。
上記ディフォーカスエリア検出回路31の構成を以下に
説明する。
上記加算アンプ22で加算増幅して生成された総和光量
信号3 SUNは、一方の入力端にレベル■0の基準電
圧が加算された比較器32の他方の入力端に印加され、
このレベルVOより大きいとハイレベル゛H″、低いと
ローレベル11 L ITの比較信号が出力される。
この比較器32の出力は、ラッチ33のクロック端子C
LKに印加され、そのQ出力がD−フリップ70ツブ(
D−FFと記す。)34のD入力端に印加される。この
D−FF34のQ出力はアンドゲート35を介してカウ
ンタ36のイネーブル端子ENBに印加されると共に、
CPIJ等で形成されたコントローラ38に、ラインし
1を介して入力される。上記カウンタ36は、アンドゲ
ート35の出力がH″のとき、計数動作が可能となり、
回転検出センサ41から、波形整形回路42を経てクロ
ック端子CLKに印加されるパルス数を計数する。尚、
この波形整形回路42の出力は、インバータ43を経て
上記ラッチ33のクリア端子CL Rに印加され、ディ
スク3が1回転される毎にラッチ33のQ出力はクリア
される。
上記カウンタ36は、計数した計数値をD/A変換器4
4を介してアナログ■に変換し、このアナログmは例え
ば抵抗R及びコンデンサCからなる積分器45で積分さ
れた後、スイッチング回路46を介して加算ドライバ・
アンプ29に印加される。この加算ドラバ・アンプ29
の出力は、フォーカス駆動コイル30にに印加され、対
物レンズ12をディスク3面に垂直な距離方向に移動で
きるようにしである。
上記ラインL1を経てD−FF34のQ出力が入力され
るコントローラ38は、ラインL2がアンドゲート35
の他方の入力端に接続されており、前記Q出力が“L 
IIになると、ラインL2の出力を°°H′′からL”
に切換えてアンドゲート35を閉じ、カウンタ36の計
数動作を停止させて、δl数値を固定できるようにしで
ある。つまり、このラインL2の出力信号は、一旦対物
レンズ12が所定のディフォーカスエリアADF内に完
全に入ったと判断されてカウンタ36を5iOpした後
は、D−FF34の出力がたとえ変動してもカウンタ3
6の計数の動作を行わせないようにするためである。す
なわち、カウンタ36を5topし、ディフォーカス状
態となった後に次の動作に移るべくレーザダイオード6
の出力を低出力から高出力に切換える場合(従来技術の
動作を行わせる場合)、ディスク3からの反射量は急増
するため、たとえ低出力発光時にエリアADF外にない
と判断されても、高出力発光時は、ADF外にあると判
断されてしまうので、この場合にはカウンタ36の計数
動作を停止させるようにしている。
従って、単にD−FF34の出力を直接にカウンタ36
のイネーブル端子ENBに接続せずにゲート35を間に
介するようにしである。
尚、カウンタ36の計数値が最大値又は最小値になって
も、未だディフォーカスエリアΔDFに完全に入りきら
ない場合のために、カウンタ36の計数値が最大値又は
最小値になると“H″になるキャリ一端子CRYをフリ
ップフロップ49のクロック端子CLKに印加し、この
Q出力はラインL3を介してコントローラ38に入力さ
れ、このコントローラ38はエラー検知信号を出力でき
るようにしである。この場合には、ディフォーカスエラ
ーの信号を表示器等に表示する。又、例えばラインL4
を介してレーザダイオード6の光出力を弱くする制御信
号を出力させるようにしても良い。
上記コントローラ38は、ディフォーカスサーチを行う
場合には、ラインL5によって、スイッチング回路27
を問いて、トラッキングサーボをオフにし、ラインL6
を経て、ディフォーカス用スイッチング回路46を閉じ
ると共に、カウンタ36、フリップフロップ49をリセ
ットする。次にカウンタ36の図示しないプリセット端
子に初期値のプリセットデータを印加しく例えばカウン
タ36のロード端子をL″にしてプリセットする。)、
ラインL7を゛トド′にして計数可能な状態にし、回転
検出パルスによってプリセットデータ値を増加させる。
この場合、ディスク3が回転していないと、たとえ再生
パワーで発光さけていたとしても記録面を破壊してしま
うので、これを防止するために、上記カウンタ36のク
ロック端子CLKに印加される回転検出パルスをライン
L8を介してコントローラ38は取込み、上記ラインL
7をH”した後、所定時間(tsec)経過しても回転
検出パルスが検出されない場合にはディスク3の回転異
常と判断する。しかして、このように回転が正常でない
場合は、単にディフォーカスサーチ系のエラーにとどま
らずシステムの全機能に対するエラーという判断として
、レーザダイオード6はラインL4を介して光出力が遮
断される。
ところで、この1実施例におけるディフォーカスエリア
検出手段及びこのディフォーカスエリア検出手段によっ
て対物レンズ12を所定のディフォーカスエリアADF
に設定するディフォーカスエリア調整又は設定手段は、
ディスク3が反りとか回転された場合の面振れ等がある
と、回転されるディスク3に対する1箇所で、ディフォ
ーカスエリアADF以内に入っているだけでは不十分で
あるので、ディスク3の1周に渡って、ディフA−カス
エリアADF内に完全に入っているように対物レンズ1
2が設定されることがその特徴となっでいる。つまり、
対物レンズ12がディスク3の1箇所に対して、ディフ
ォーカスエリアADF以内にあったとしても、反り、面
振れがあると、ディスク3の回転移動によって、ディス
ク3の方が対物レンズ12の方に接近し、フォーカス状
態に落ち入る場合が生じるからである。
上記ディスク3の1周にわたって、ディフォーカスエリ
アADF内にあるか否かの検出のために、上記ラッチ3
3、D−FF34が設けである。これらラッチ33、D
−FF34の機能等を第4図以降を参照して以下に説明
する。
反り、面振れがあると、加算アンプ22の出力信号は、
おおよそ第4図(A)、(B)の各(a)で示すように
、ディスク3の周期と同じ周期で変動する。この出力信
号は比較器32で基準レベルVOと比較され、1周に対
して、このレベル■0以下か否かに応じて同図(A)、
(B)の各(b)で示す信号が出力される。尚、同図(
A)は、ディスク3の反り、面振れのため、ディフォー
カスエリアADF内に入っている領域と、このエリアA
DF外の領域がある場合であり、同図(B)はディスク
3の1周にわたって、どの地点もディフォーカスエリア
ADF内に入っている場合である。
上記(Δ)の場合には、比較器32の出力は“L″と゛
” 11 ”のパルス出力となる。一方、(B)の場合
には常時II L 11となる。
一方、回転検出センサ41は、ディスク3の1回転に1
個検出信号を出力し、この信号は波形整形回路42によ
って第4図(A)、(B)の各(C)に示すように矩形
の回転検出パルスが出力される。このパルスはインバー
タ43を介して、ラッチ33のクリア端子CLRに印加
され、このラッチ33のQ出力を前記パルスが“H11
から“し”に立下ったエツジにてクリアすると共に、こ
のパルスはD−FF34のクロック端子CtLKに印加
される。上記ラッチ33には比較器32の出力がそのク
ロック端CLKに印加されるため、ディスク3の1周に
おいて、1箇所でも基準レベルVOを越える領域がある
と、ラッチ33のQ出力はその越えた時刻から“HII
となり、その″1」パは回転検出パルスの立下がりエツ
ジの時刻まで保持する。しかして、この立下がりエツジ
の前の立上がりエツジにて、そのQ出力はD−FF34
に取込まれることになる。従って、ディスク3の1周に
おいて、ディフォーカスエリアADFを越えることが1
箇所でもあると、D−FF34のQ出力は第4図(A)
の(e)に示すように11811となり、逆に1周にお
いて一度もディフォーカスエリアADF内から逸脱しな
いと、同図(B)の(e)に示ずように常時゛L II
となる。
上記D−FF34のQ出力がゲート35を経てイネーブ
ル端子ENBに印加されるカウンタ36は、D−FF3
4の出力が°“1」パのとき、つまりディスク1周にわ
たって、エリアADF外にある地点が1箇所でもあると
、り[1ツク端子CLKに印加される回転検出パルス周
期で、その計数出力をUP(あるいはDOWN)に変化
し、一方り−FF34の出力がL″の場合、即ちディス
ク1周にわたって、どの地点でもエリアADF内にある
時にはカウンタ36の計数動作を停止させる。
上記カウンタ36の出力は、D/A変換器44でアナロ
グ但に変換され、積分器45を経た積分出力が加算ドラ
イバ・アンプ29に入力され、この加算ドライバ・アン
プ29を経た駆動信号によってζカウンタ36への計数
値出力が変化すると、対物レンズ12を移動し、カウン
タ36の計数値出力が変化しないと、対物レンズ12を
その状態に保持する。
従って、ディフォーカスエリアADF外にある場合には
、対物レンズ12を徐々に移動し、完全にこのエリアA
DF内に入ったとき、その位首に固定されることになる
。尚、ディフA−カスエリアADF内への移動のスター
ト地点は、第3図における基板表面からの戻り光のピー
クが生じるあたりとなるように調整される。
尚、上記ディフォーカスエリアADFに設定づる場合に
は、スイッヂング回路27をオフにしてフォーカスナー
ボ系をオープンにして行われる。
上記ディフォーカスエリアADFに設定するディフォー
カスザーチの動作を第5図のフローチ1z−トを参照し
て以下に説明する。
ディフォーカスサーチがスタートすると、コントローラ
38は先ずラインL5を経てスイッチング回路(SWI
と記す)27をオフにすると共に、ラインし6を経てス
イッチング回路(SW2と記す)46をオンして、ディ
フォーカスサーチ回路を作動させる。又、このラインL
6によってカウンタ36及びフリップフロップ回路49
はクリアされる。次に、コントローラ38はカウンタ3
6のロード端子を“L”にする等して、カウンタ36に
プリセットデータを入力して、このプリセットデータに
よって、対物レンズ12をディフォーカスサーチのスタ
ート地点に移動設定する。又、ラインL7によって計数
可能な状態に設定する。
その後、コントローラ38はラインL8を経て、回転検
出パルスがあるか否かの判断が行われ、NOの場合には
所定時間(tsec)内に検出させたか以下なの判断を
行い、回転検出パルスが検出されないNoの場合には、
システム系のエラーとして、ラインL4を経て、レーザ
ダイオード6の発光を停止し、表示器等でシステムエラ
ーであることを表示する。一方、パルスが検出されたY
ESの場合には、コントローラ38はラインL1を経て
D−FF34の出力が°”L 11であるか否かの判断
を行い、“L ITであるYESの場合には、(ディス
ク3の1周にわたって、ディフォーカスエリアADF内
にあることになるので)対物レンズ12をこの状態に保
持すべくラインL2を経てアンドゲート35のゲートW
@閑制御信号を“HIIから“し”にしてゲート35を
閉じ、カウンタ36の計数動作を停止させて、その計数
値出力を固定する。しかして、レーザダイオード6の出
力を低出力から高出力に切換える動作を行い、ディフォ
ーカスサーチ設定の動作を終了する。
一方、上記D−FF34の出力が“し”でないNOの場
合(“H”の場合)には、ラインL2を“H”に保持し
て、カウンタ36のクロック端子CLKに印加される回
転検出パルスを計数させて、その計数値出力を1ビツト
増加させ、この計数出力のアナログ量によって、対物レ
ンズ12をずら1゛と共に、上記計数値出力が所定の計
数値Q 14AX以下であるか否かの判断が行われる。
上記計数値以内であれば再び回転検出パルスが検出され
たが否かの判断に戻され、カウンタ36の計数値が1ビ
ツトずつ増加して、対物レンズ12が徐々に移動される
ことが繰り返される。従って、この徐々に移動するプロ
セスによって、正常に動作すれば、ディフォーカスエリ
アADF内に設定されることになるため、D−FF34
の出力が“L”になる。
一方、上記カウンタ36の計数値を増加して計数値Q 
HAX以上になっても、D−FF34が“L IIにな
らない場合には、キャリー信号をフリップフロップ49
に入力し、このフリップフロップ49は、ラインし3を
経てコントローラ38にエラー検知信号を出力する。し
かして、コントローラ38は表示器等にディフォーカス
エラーを表示する。
尚、ディスク1周にわたって、全てディフォーカスエリ
ア外にある場合にもD−FF34の出力は’ l−1”
になり、同様に対物レンズ12に徐々に移動する動作を
行うことになる。
このように動作する本発明の1実施例によれば、ディフ
ォーカス位置にあることを全反射先組をモニタすること
によって、確実に検出しているので、誤ってフォーカス
状態になることを確実に防止できる。
尚、この1実施例に用いられる回転検出センサ41とし
ては、例えばディスク3の1箇所に反射板又は磁性体を
貼付し、これを検出するようにしても良いし、他の公知
の手段を利用しても良い。
又、本発明におけるディフォーカスエリア検出手段は、
第2図に示す光学系に左右されるものでない。又、フォ
ーカス検出法は、臨界角法に限定されるものでなく、非
点収差法その他の方法でも良い。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、記録媒体側からの反
射光を受光して、基盤面及び記録面からの総和となる反
射光量特性における所定光示レベル以下のディフォーカ
スエリアにあるか否かのディフォーカスエリア検出手段
にて確実に検出し、且つこのディフォーカスエリアに設
定できるようにしているので、誤ってフォーカス状態に
なることを防止できる。
【図面の簡単な説明】 第1図ないし第5図は本発明の1実施例に係り、第1図
は1実施例におけるディフォーカスエリア検出回路を示
す回路図、第2図は1実施例の装置を示す構成図、第3
図は記録媒体からの戻り光を受光する光ディテクタの総
和光量特性を示す特性図、第4図は第1図の各部の信号
出力を示すタイミングチャート図7、第5図は対物レン
ズをディフォーカス状態に設定するフローチャート図を
示す。 1・・・光学的情報記録再生装置 3・・・ディスク    4・・・光学式ピックアップ
6・・・レーザダイオード 12・・・対物レンズ  14・・・光ディテクタ22
・・・加算アンプ 29・・・加算ドライバ・アンプ 31・・・ディフォーカスエリア検出回路32・・・比
較器    33・・・ラッチ34・・・D−フリップ
フロップ 35・・・アンドゲート 36・・・カウンタ38・・
・コントローラ 44・・・D/A変換器第2図 第3図 SUM

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基盤上に記録層が形成された記録媒体に光ビームを使用
    して情報を記録及び再生の少くとも一方を行う光学的情
    報記録再生装置において、基盤及び記録層に照射された
    光ビームの反射全光量を検出する総和光量検出手段と、
    この検出手段の出力における記録層からの反射光により
    生じるピークと、基盤からの反射光により生じるピーク
    との間に挟まれるデイフオーカス領域を検出するデイフ
    ォーカスエリア検出手段と、このデイフオーカスエリア
    検出手段の出力に基づいて、照射光ビームをデイフオー
    カス状態へと調整するデイフォーカス調整手段とを有す
    ることを特徴とする光学的情報記録再生装置。
JP3988486A 1986-02-25 1986-02-25 光学的情報記録再生装置 Pending JPS62197930A (ja)

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